Відцентрові насадки та їх використання в зрошенні дощуванням

Внукова К. В., Гавзинська В. І., Колеснікова К. В.,   Кулик К. О. - студенти 3 курсу БГМФ
Клименко Л. І. - к. т. н., доцент

Відцентрові насадки завдяки простоті конструкції та надійності роботи мають широке використання. Їх застосовують у теплоенергетиці, хімічній та харчовій промисловості, будівництві, при знищенні бур’янів та шкідників у сільському господарстві, для боротьби з пилом на підприємствах текстильної та вугільної промисловості тощо.

На жаль, до цих пір відцентрові насадки мають обмежене використання у зрошені дощуванням. Їх використовують лише у парниках, теплицях, оранжереях, на присадибних ділянках. В якості розбризкуючих органів високопродуктивних дощувальних машин відцентрові насадки практичного примінення поки що не знаходять.

Метою нашої роботи є обґрунтування ефективності та доцільності широкого використання відцентрових насадків на дощувальній техніці. Це є особливо актуальним, коли знижуються темпи росту будівництва зрошувальних систем в наслідок відсутності вільних водних ресурсів, підвищення ціни будівельних об’єктів іригації та загострення екологічних проблем. В цих умовах зусилля в галузі водних меліорацій повинні бути направлені на підвищення ефективності дощування, економію водних ресурсів та охорону навколишнього середовища.

Однією з найбільш розповсюджених дощувальних машин в Україні є дощувальний агрегат  ДДА - 100 МА, який оснащений  дефлекторними насадками.

Однак дефлекторні насадки мають істотні недоліки, що значно знижує ефективність роботи агрегату  ДДА - 100 МА, зокрема, знижує його надійність, продуктивність та погіршує якість штучного дощу.

Дефлекторні насадки складні та конструктивно недосконалі, тому вони швидко зношуються та легко засмічуються водоростями і рослинними залишками. Для очищення насадків агрегат потребує зупинки, що призводить до зниження його продуктивності та до втрат зрошувальної води. Знос та засмічення дефлекторних насадків різко погіршують рівномірність розподілу дощу, підвищують його інтенсивність, що викликає  іригаційну ерозію ґрунтів та зниження їх родючості.

Сконструйовані та розраховані в Херсонському ДАУ відцентрові насадки для агрегатів ДДА - 100 МА дозволяють уникнути цих недоліків.

Відцентровий насадок простий конструктивно. Він складається із циліндричної вихрової камери діаметром 150 мм, вхідного патрубка діаметром 25 мм, який розташований тангенціально до камери висотою
38 мм, та сопла яке виконано у кришці камери. Сопла насадків виконуються у трьох типорозмірах: 33, 39 та 45 мм. Маса насадка, виготовленого з капрону усього 0,36 кг.

Принцип дії відцентрового насадка такий. Зрошувальна вода під тиском потрапляє по вхідному патрубку до камери, в якій отримує інтенсивний обертальний рух із-за тангенціального підводу патрубка до камери насадка. З камери вода потрапляє в сопло. У центральній частині камери та сопла утворюється повітряний вихор, тому сопло працює не повним перерізом, а тільки периферійною частиною. Внаслідок дії відцентрових сил вода при виході із сопла утворює тонку закручену плівку, яка розпадається на краплини, що розлітаються у різні сторони.

Зрошувана одиночно працюючим насадком площа несиметрична та має форму овалу, більша вісь якого приблизно співпадає з напрямком руху агрегату. Тому при установці насадків на агрегат максимальний радіус розбризкування спрямований назовні та приблизно перпендикулярно консолі агрегату, а мінімальний радіус - до її середини. Ця властивість роботи відцентрового насадка забезпечує кращий розподіл інтенсивності дощу під консолями агрегату.

Дощувальні машини ДДА - 100 МА, які оснащені відцентровими насадками відпрацювали декілька поливних сезонів у ряді господарств Херсонської, Миколаївської областей та Криму, отримавши позитивні відгуки спеціалістів.

На основі заводських та відомчих випробувань, що проводилися на Південно - Українській машиновипробувальній станції агрегати ДДА - 100 МА, які обладнані відцентровими насадками, були рекомендовані до впровадження.

Основні результати випробувань:

• Середня інтенсивність дощу агрегату ДДА - 100 МА з відцентровими насадками при позиційній роботі - 2,60 мм/хв., з дефлекторними насадками - 2,68 мм/хв., середній шар дощу відповідно - 4,51 та 4,21 мм, тобто продуктивність агрегату з відцентровими насадками на 6 % вища.
• Коефіцієнт ефективного поливу площі для агрегату з відцентровими насадками вищий на 12,5 %.
• Середній діаметр крапель агрегату з відцентровими насадками - 1,30 мм, з дефлекторними - 1,2 мм.
• Відцентрові капронові насадки прості, зручні в експлуатації, знімання та установка їх проводиться легко в наслідок відсутності корозії.
• В однакових умовах експлуатації відцентрові насадки не засмічуються, у той час як має місце засмічення дефлекторних насадків.
• За чотири зрошувальні сезони (у господарстві ім. Кірова Чаплинського району Херсонської області) капронові відцентрові насадки практично не мали зносу, що забезпечує постійну якість дощу агрегату під час його експлуатації.